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淺談輕型門式鋼架結(jié)構(gòu)的形勢分析
摘 要:本文通過對輕型門式鋼架的結(jié)構(gòu)特點和發(fā)展趨勢進行了探討,得出了輕型門式鋼架結(jié)構(gòu)是目前比較符合國內(nèi)單層工業(yè)廠房的一種輕鋼結(jié)構(gòu)體系,為即將走出校門跨入建筑行業(yè)的畢業(yè)生提供參考。
關鍵詞:輕型門式鋼架結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)特點 發(fā)展趨勢 近年來,隨著工業(yè)的快速擴張和鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的不斷進步與更新,新型材料應用越來越廣泛,輕鋼結(jié)構(gòu)也大量涌現(xiàn),尤其是輕型門式鋼架結(jié)構(gòu)在單層工業(yè)廠房中得到了廣泛的應用。這種輕鋼結(jié)構(gòu)倍受青睞,在某些方面甚至基本取代了鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)。 為什么這種結(jié)構(gòu)體系能夠飛速發(fā)展,在建筑行業(yè)中得到廣泛的運用?本文通過分析,門式鋼架從設計、制作、拼裝均已 形成一體化。通過這幾年的工程實踐,證明門式鋼架具有很大的優(yōu)勢,具有廣闊的發(fā)展前景,探討門式鋼架在單層工 業(yè)廠房中的發(fā)展與應用具有重要的意義和價值。 一、輕型門式鋼架的結(jié)構(gòu)特點 1、輕型門式鋼架圍 護 結(jié) 構(gòu) 采 用 壓 型 金 屬 板 、玻 璃 棉 及 冷 彎 薄 壁 型 鋼 等 材 料 組 成 ,屋、墻 面 的 質(zhì) 量 都 很 輕。根 據(jù) 國 內(nèi) 工 程 實 例 統(tǒng) 計 ,單 層 輕 型 門 式 剛 架 房 屋 承 重 結(jié) 構(gòu) 的 用 鋼 量 一 般為 10--30 kg/m 2 ,在相同跨度和荷載情況下自重僅約為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的 1/20—1/30 。由于結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕,相應地基礎可以做得較小,地基 處 理 費 用 也 較 低 。同 時 在 相 同 地 震 烈 度 下 結(jié) 構(gòu) 的 地 震 反 應 小 。但 當 風 荷 載 較 大 或 房 屋 較 高 時,風 荷 載 可 能 成 為 單 層 輕 型 門 式 剛 架 結(jié) 構(gòu) 的 控 制 荷 載 。 2、鋼架與排架的區(qū)別,鋼架由于橫梁與立柱整體剛性連接,節(jié)點是剛性節(jié)點,能夠承受并傳遞彎矩,這樣就減少了橫梁中的跨中彎矩峰值。排架由于橫梁與立柱為鉸接,節(jié)點為鉸接點,所以在均部荷載作用下,橫梁的彎矩圖與簡支梁相同,跨中彎矩峰值較鋼架大得多。并且鋼架一般由直桿組成,制作方便,應此,在實際工程中應用非常廣泛。 3、門式剛架根據(jù)結(jié)構(gòu)特點有以下分類: 按結(jié)構(gòu)受力條件分為無鉸鋼架、兩鉸鋼架、三鉸鋼架。 按結(jié)構(gòu)材料分為膠合木木架、鋼結(jié)構(gòu)、混泥土結(jié)構(gòu)。 按構(gòu)件截面分為實腹式鋼架、空腹式鋼架與格構(gòu)式等結(jié)構(gòu)型式、等截面與變截面桿鋼架。實腹式剛架的截面一般為工字形,格構(gòu)式剛架的截面為矩形或三角形。 按建筑體型分為平頂、拱頂、單跨與多跨鋼架。 從施工技術(shù)看分為預應力鋼架和非預應力鋼架。 在施工中根據(jù)條件選擇合適的類型即為結(jié)構(gòu)選型。輕型門式鋼架結(jié)構(gòu)選型是工業(yè)廠房中非常重要的一步,要應因地制宜,合理選擇。 4、除了它的性能良好之外,輕型門式鋼架結(jié)構(gòu)的自身也有一些缺陷,如耐久性和耐火性比較差,用于工業(yè)廠房時,吊車起重量不宜超過10t,設計時應考慮它的適用范圍。 二、輕型門式鋼架的發(fā)展趨勢 1、從門式鋼架的發(fā)展趨勢來看,門式鋼架工廠化程度高,施工周期短,鋼結(jié)構(gòu)制作簡便,因門式鋼架的梁、柱等基本構(gòu)件均在加工廠定型制作,在現(xiàn)場按要求拼裝而成,加快了施工進度,建設周期縮短,比鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)工期至少縮短60%以上,對于一般規(guī)模較小的工業(yè)廠房門式鋼架僅需50天至2個月,而采用鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu),則需10~12個月。所以輕型門式鋼架結(jié)構(gòu)在施工周期上站很大優(yōu)勢,符合工業(yè)化發(fā)展要求與需求,在當前以及以后都會快速發(fā)展,在建筑中會得到廣泛運用,具有很好的發(fā)展?jié)摿Α?/span> 2、對于輕型門式鋼架結(jié)構(gòu)本身來說,自生也在改進,為了減少自重,選擇一些輕型的合金材料,在材料上已有很大改進,彌補了自身的一些自重缺陷。 3、門式鋼架能夠基本滿足高大廠房的作業(yè)要求,它建筑鋼材強度高,塑性及韌性好,其密度與強度的比值遠小于混凝土、磚石和木材,在同樣受力情況下鋼結(jié)構(gòu)自重輕,能適用于跨度大、高度高和承載重的結(jié)構(gòu),滿足某些高大工業(yè)廠房的要求,在中小型廠房、體育館、禮堂、食堂等中小跨度的建筑中得到廣泛應用。 4、從經(jīng)濟效益來看,門式 剛 架 結(jié) 構(gòu) 通 常 采 用 計 算 機 輔 助 設 計, 設 計 周 期 短, 原 材 料 種 類 單 一, 構(gòu) 件 采 用 先 進 自 動化 設 備 制 造 ,運 輸 方 便 等 。所 以 門 式 剛 架 結(jié) 構(gòu) 的 工 程 周 期 短 ,資 金 回 報 快 ,投 資 效 益 相 對 較 高 。這也是它能夠快速發(fā)展的重要原因。 結(jié)束語:通過對以上輕型門式鋼架的結(jié)構(gòu)特點和發(fā)展趨勢分析,輕型門式鋼架結(jié)構(gòu)將在以后會快速發(fā)展,事實證明現(xiàn)在鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)已經(jīng)趨于成熟,,輕型門式鋼架結(jié)構(gòu)建筑已四面開花,在各地方都有它的影子,現(xiàn)在是進入發(fā)展的最佳時期。 參考文獻: [1] 戚 豹 建筑結(jié)構(gòu)選型 第6章 門式鋼架結(jié)構(gòu) [M] [2] 戴顯吾 單層輕型門式鋼架結(jié)構(gòu)的設計要點 [J] [3] 王曉東 單層工業(yè)廠房門式鋼架的優(yōu)勢及應用 [J] 徐 通 2010年4月27日
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